专利名称：驱动led阵列的切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动LED阵列的切换装置。
WO 0020691公开了一种用于道路标志的LED阵列。相关的道路标志的亮度供交通行驶人员观看时受到本地环境的显著影响，例如白天和主要的天气状况。一方面，对于标志的正常观看它应有足够大的感知亮度，另一方面，亮度应保持限度以避免交通行驶人员的注意力从其他对于安全交通处理重要的观察上被过多地扰乱，或是避免使人眼花。
本发明对如此引起的问题提供一种解决方法。按照本发明，驱动LED阵列的切换装置其特征在于，切换装置中包含有以脉冲电流的平均强度驱动LED阵列的装置，它依靠下面的至少一种调制类型来调整流过LED阵列的电流平均强度脉冲电流的频率调制，脉宽调制，以及幅度调制。最好以脉冲电流的两种调制类型的组合来实现调整。
由于LED的发光依赖于流过LED的电流的强度，所以调整脉冲电流是十分有利的，因为借助于现代电子式电源电路能够以比较简单的方式实现脉冲形态调整。通过组合至少两种调制类型的电流使之流过LED，可实现极其宽的平均电流强度控制范围。因而，由LED阵列形成的标志的亮度能很好地适应于局部的主要环境，可以承受环境的重大变化。组合三种调制类型时，控制范围更能有利地增大。
通过调整流过LED阵列的平均电流以控制亮度的一种合适形式，依靠脉宽调制可使电流强度的调整范围在平均额定电流的Inom与0.05Inom之间，在其上面叠加幅度调制时可以调整的平均额定电流调整范围在0.05Inom与0.05×10-3Inom之间。
参考根据本发明之切换装置的实施例附图
，进一步说明本发明。
附图中所示的切换装置具有输入端JP1，用于连接电源。运行状态下LED上只加有小的正向电压，LED的这个一般特性意味着可应用低压电源。输出端JP2适合于连接运行的LED阵列。为了简单地验证切换装置的工作，输出端上并联有LED D2和电阻R9的串联组合。
半导体开关单元Q3并联于输出端上，上述串联组合也存在于此。开关单元Q3的主电极EQ3与半导体开关单元Q2的主电极EQ2相连接，Q2连接在输入端与输出端之间。半导体开关单元Q2的控制极GQ2被连接到半导体开关单元Q3的控制极GQ3和一个共用控制电路上。
控制极GQ2和GQ3连接至与晶体管Q1串联的电位器R10的中央抽头2上。电位器R10的中央抽头2的位置决定了半导体开关单元Q2和半导体开关单元Q3的电流导通程度。
电位器R10与晶体管Q1的串联组合构成了围绕运算放大器U2B形成的脉宽调制器的输出端。运算放大器U2B的输出端7与晶体管Q1的基极相连接。运算放大器U2B的输入端5与构成振荡器一部分的电容器C5相连接，运算放大器U2B的输入端6与可变分压器R7、R6、R5相连接。在振荡频率的每一周期内，输出端7上的信号电压可使晶体管Q1分别导通或截止，依靠可变分压器能够改变振荡周期的时间长度，因而半导体开关Q2可改变脉冲电流的脉冲宽度。
电容器C5和运算放大器U2A组成振荡电路的一部分，其中，电容器C5与电阻R4和R12构成分压器电路。这里，R4为可调节电阻，能够实现对振荡电路产生的振荡频率进行调整，从而改变频率值。因此，电流脉冲的频率将随之变化。
实际实现时，运算放大器U2A和U2B由型号为TS393CN的单个芯片构成。晶体管Q1的型号为BC548C，半导体开关单元Q2的型号为BC639，半导体开关单元Q3的型号为BC640。振荡电路的默认振荡频率为200Hz。电位器R10的电阻值为4.7kΩ，控制范围为100％。该切换装置预定连接15V直流电源。该切换装置驱动道路标志用的LED阵列，LED阵列中包含总共400个型号为Nichia NSPW 300 BS的LED。额定条件下，电源起作用时流过阵列中每个LED的平均电流为20mA。通过改变分压器R7、R6、R5的电阻值，可以控制亮度下降到对应于流过每个LED的平均电流仅仅1mA的程度。脉冲宽度于是调制于2％的占空比上。要进一步减小亮度，需改变电位器R10的设置。当利用电位器R10的整个控制范围时，流过每个LED的平均电流能降低到1μA。
权利要求
1.一种驱动LED阵列的切换装置，其特征在于，切换装置中包含有以脉冲电流的平均强度驱动LED阵列的装置，它依靠下面的至少一种调制类型来调整流过LED阵列的电流平均强度脉冲电流的频率调制，脉宽调制，以及幅度调制。
2.权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述装置通过组合脉冲电流的两种调制类型来调整流过LED阵列的电流平均强度。
3.权利要求1所述的切换装置，其特征在于，借助于组合脉冲电流的频率调制、脉宽调制和幅度调制，以调整流过LED阵列的电流平均强度。
4.权利要求1的切换装置，其特征在于，平均电流的额定强度为Inom，依靠脉宽调制可使平均强度向下调整到0.05Inom的强度值，并在幅度调制上叠加脉宽调制时，平均电流强度可调整到小于0.05Inom。
5.权利要求4的切换装置，其特征在于，借助于进一步叠加频率调制的帮助，平均电流强度可调整到小于0.05×10-3Inom。
全文摘要
本发明涉及驱动LED阵列尤其是道路标志用LED阵列的一种电路。为了控制LED阵列的亮度，可对流过该阵列的电流进行调整。按照本发明，以脉冲电流驱动该阵列，用下面的至少一种调制类型来调整脉冲电流的平均值频率调制，脉宽调制，以及幅度调制。可取地，借助于组合两种调制类型来调整脉冲电流的平均值。
文档编号G09G3/14GK1633827SQ03803878
公开日2005年6月29日 申请日期2003年2月6日 优先权日2002年2月14日
发明者J·H·维塞尔斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司